“雙萬計劃”背景下的計算機課程群資源建設(shè)

林加論，黃 旭，李曉玲

（海南醫(yī)學(xué)院 醫(yī)學(xué)信息學(xué)院，海南 ?？?571199）

0 引言

2018年6月21日，陳寶生部長在新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議上第一次提出，要提升大學(xué)生的學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，合理增加課程難度，拓展課程深度，擴大課程的可選擇性，真正把“水課”轉(zhuǎn)變成有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”[1]。隨即教育部印發(fā)的《關(guān)于狠抓新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議精神落實的通知》（教高函[2018]8號）正式使用“金課”這個概念，“淘汰水課、打造金課”首次正式寫入教育部的文件。2019年4月，教育部啟動一流課程“雙萬計劃”（即金課建設(shè)計劃），建設(shè)五大“金課”目標(biāo)，包括線下“金課”、線上“金課”、線上線下混合式“金課”、虛擬仿真“金課”和社會實踐“金課”。課堂教學(xué)是“金課”的主陣地、主渠道、主戰(zhàn)場。打造“金課”，就是要充分重視課堂教學(xué)這一主陣地，努力營造課堂教學(xué)的熱烈氛圍[2]。

大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程需要達到4項要求，即“對計算機的認知能力、應(yīng)用計算機解決問題的能力、基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力、依托信息技術(shù)的共處能力”，這些要求是培養(yǎng)信息時代大學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力不可或缺的重要內(nèi)容，是培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的重要組成部分。在信息技術(shù)和教育教學(xué)深度融合的課程建設(shè)過程中，海南醫(yī)學(xué)院以大學(xué)計算機基礎(chǔ)課虛擬仿真實驗資源為主要切入點，并向其他計算機類基礎(chǔ)課程輻射，構(gòu)建了計算機類基礎(chǔ)課程群資源平臺。

1 “雙萬計劃”下的“金課”建設(shè)及資源建設(shè)

教育部啟動“雙萬計劃”，不僅給地方高校的發(fā)展帶來了機遇，同時也帶來了更多的挑戰(zhàn)?！敖鹫n”即具有高階型、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的課[3]。打造“金課”就是要合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，增加課程難度，拓展課程深度，切實提高課程教學(xué)質(zhì)量。地方高校應(yīng)以此為導(dǎo)向，結(jié)合自身特點，圍繞課程教學(xué)目標(biāo)，對教學(xué)內(nèi)容進行整合優(yōu)化，推進信息技術(shù)和教學(xué)資源深度融合，提高教師對現(xiàn)代化教學(xué)手段、教學(xué)方法的靈活運用能力，精心設(shè)計教學(xué)過程，創(chuàng)新教學(xué)模式，加強學(xué)習(xí)過程考核力度，構(gòu)建活力、高效的課堂。在“金課”建設(shè)過程中，課程教學(xué)改革的主要內(nèi)容和內(nèi)涵建設(shè)需要系統(tǒng)、有效的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，它是開展教學(xué)改革與創(chuàng)新實踐的重要基礎(chǔ)。

融合現(xiàn)代教育理念和先進教育技術(shù)的教學(xué)資源有利于改造傳統(tǒng)教學(xué)模式，構(gòu)建起以學(xué)生為主體的內(nèi)容豐富、形式生動、交互及時的學(xué)習(xí)環(huán)境；有利于通過教學(xué)過程合理設(shè)計和運用，提升課堂效率，隨時獲取資源，為學(xué)生提供自由的學(xué)習(xí)空間；有利于培養(yǎng)新時代大學(xué)生的信息素養(yǎng)，增強信息技能，使學(xué)生能夠應(yīng)用信息手段獲取知識并解疑。智能手機、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的普及和發(fā)展，使課程教學(xué)資源建設(shè)中多媒介、多形態(tài)、多用途及多層次的課程教學(xué)資源向現(xiàn)代信息技術(shù)與課程教學(xué)深度融合發(fā)展。紙質(zhì)教材與數(shù)字化資源一體化的新形態(tài)教材可基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過二維碼或增值服務(wù)碼，將紙質(zhì)教材、在線課程網(wǎng)站和教學(xué)資源庫的線上線下教育資源有機銜接起來；更可混合媒體一體化編排，設(shè)計沉浸式學(xué)習(xí)場景，開發(fā)具有網(wǎng)絡(luò)交互學(xué)習(xí)以及學(xué)習(xí)行為跟蹤大數(shù)據(jù)特征的智能化教學(xué)內(nèi)容體等，目前這些教學(xué)資源正普遍用于各學(xué)科的教學(xué)改革。虛擬仿真技術(shù)在高校的不同學(xué)科和領(lǐng)域中也逐步得到廣泛應(yīng)用，基于虛擬仿真技術(shù)的實驗教學(xué)資源將學(xué)科課程與先進的信息技術(shù)進行深度融合，利用虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境輔助傳統(tǒng)的實驗教學(xué)過程獲得了很好的教學(xué)效果，彌補了許多真實實驗項目受實驗場地、投入成本、環(huán)境安全等方面制約的缺陷。

計算機技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用對高校計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容提出了新的要求，即不能僅僅著眼于軟件工具的使用，還應(yīng)有相對穩(wěn)定的、體現(xiàn)計算機學(xué)科思想和方法的核心內(nèi)容，同時需要更加突出思維方法的訓(xùn)練。計算機實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力、科學(xué)思維和信息素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，優(yōu)秀的實驗設(shè)計有助于學(xué)生吸收和理解相關(guān)知識點，激發(fā)學(xué)生的求知欲，引導(dǎo)學(xué)生主動探索。在推進實驗教學(xué)改革過程中，需要創(chuàng)新實驗教學(xué)技術(shù)與方法，通過實驗將知識與技能轉(zhuǎn)化為解決問題的能力，進一步加深學(xué)生對理論知識的理解。虛擬仿真實驗為教學(xué)提供了全新的教學(xué)手段和學(xué)習(xí)場景，尤其是可取得常規(guī)教學(xué)方法難以實現(xiàn)的教學(xué)效果，因此，虛擬仿真實驗教學(xué)資源建設(shè)是對傳統(tǒng)實驗教學(xué)的有力促進和有益補充，具有實際意義。

2 課程群實驗教學(xué)資源建設(shè)思考

在教學(xué)改革實施過程中，教學(xué)資源建設(shè)是教學(xué)改革的重要支撐，資源建設(shè)并非堆砌資料，而應(yīng)切實有助于學(xué)生對課程體系中各知識點的掌握。資源庫建構(gòu)應(yīng)圍繞課程知識體系，遵循整體化設(shè)計、知識點分解、資源顆粒化的思路，關(guān)注其應(yīng)用功能、共享方式和使用效果，以適應(yīng)新時代學(xué)生個性化發(fā)展的需要。

2.1 引進與自建并舉

在數(shù)字化教學(xué)轉(zhuǎn)型過程中，所有資源都自建是不可能的，一方面由于地方高校（特別是非工科院校）在開發(fā)課程仿真實驗教學(xué)資源上的技術(shù)力量有限，另一方面教學(xué)的真正目標(biāo)是有效地提高教學(xué)質(zhì)量，作為一名教師，首要任務(wù)是能夠上好每一節(jié)課，不宜花費大量精力投入仿真實驗教學(xué)資源開發(fā)上，而更重要的是合理運用現(xiàn)代信息技術(shù)手段深化教育教學(xué)改革，因此，選用優(yōu)質(zhì)資源運用到教學(xué)中以提高教學(xué)效果顯得十分重要。經(jīng)多方了解，我校選擇引進了國家級大學(xué)計算機虛擬仿真實驗教學(xué)中心開發(fā)的虛擬實驗工場作為計算機類基礎(chǔ)課程的課程資源。

2.2 選擇優(yōu)質(zhì)資源

選擇優(yōu)質(zhì)資源需要平時多參加學(xué)術(shù)會議，與同行交流，注意收集相關(guān)課程教學(xué)資源信息，儲備適合課程資源的建設(shè)項目，待項目建設(shè)機會成熟便可啟動。學(xué)校可結(jié)合本校實際，從項目建設(shè)可承受經(jīng)費額度、適用性、安全性、可擴展性等方面考慮優(yōu)質(zhì)資源的引進，如實驗教學(xué)管理平臺同步引進可以方便教師管理；系統(tǒng)平臺可本地部署，有利于在校園內(nèi)更安全便捷地使用；今后新開發(fā)的實驗同樣可搭建在此實驗平臺上實施教學(xué)。當(dāng)然，這需要與教務(wù)、信息中心等相關(guān)部門良好溝通，以確保項目順利引進。

2.3 因地制宜，物盡其用

未來“互聯(lián)網(wǎng)+教育”“智能+教育”將有可能成為新的教育形態(tài)。虛擬仿真實驗實訓(xùn)類課程有可能是一種新的教育生產(chǎn)力[3]。大學(xué)計算機基礎(chǔ)是一門注重實踐能力培養(yǎng)的課程，引進支持在線虛擬仿真實驗平臺，可使計算機類課程中部分難以實施的實驗環(huán)節(jié)在虛擬實驗的支撐下得以實現(xiàn)，且可為學(xué)生隨時隨地學(xué)習(xí)提供便利。作為地方醫(yī)學(xué)院校，在非計算機專業(yè)的計算機類基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)中，可借鑒理工科院校的課程實驗，根據(jù)自身課程知識點學(xué)習(xí)需求，選取虛擬仿真實驗庫中的典型實驗來輔助課程實驗教學(xué)，提升課程實驗的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。虛擬實驗工場的實驗庫中實驗內(nèi)容涉及面廣、數(shù)量較多，部署同一管理平臺可便于統(tǒng)一管理，因此，從整體建設(shè)考慮，在引進虛擬實驗資源時，與各相關(guān)課程負責(zé)人討論，根據(jù)相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容，充分利用該資源服務(wù)更多的課程，構(gòu)建計算機類基礎(chǔ)課程群資源平臺，而虛擬實驗庫則成為課程群資源的重要部分。

3 海南醫(yī)學(xué)院課程群資源應(yīng)用情況

要“消滅水課，打造金課”，就要圍繞人才培養(yǎng)方案和目標(biāo)按“兩性一度”標(biāo)準(zhǔn)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法等方面豐富課程內(nèi)涵和提升課堂深度。2016年，教育部高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教學(xué)指導(dǎo)委員會編制的《大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》一書中指出，計算思維能力的培養(yǎng)將成為今后大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)的新常態(tài)，同時提出大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容體系是由通識型課程（“寬”）、專業(yè)型課程（“?！保┖徒徊嫘驼n程（“融”）構(gòu)成的“寬專融”課程體系。大學(xué)計算機基礎(chǔ)是為非計算機專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門計算機必修課，是學(xué)生在學(xué)習(xí)各自專業(yè)之前必修的基礎(chǔ)課程，也是大學(xué)計算機類基礎(chǔ)課程體系中一門集知識性、實用性和實時性的全校性公共課程。

2017年起，海南醫(yī)學(xué)院以計算思維能力培養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)校實際重新調(diào)整了教學(xué)大綱，著力對計算機基礎(chǔ)課程內(nèi)容進行整合優(yōu)化，講授計算機基礎(chǔ)知識、計算機操作系統(tǒng)的使用、常用的應(yīng)用軟件、網(wǎng)絡(luò)原理及基礎(chǔ)知識、計算機系統(tǒng)的維護、軟件開發(fā)的基礎(chǔ)知識等內(nèi)容，并在課程講授中引入與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的新應(yīng)用案例，使課堂更具有醫(yī)學(xué)院校計算機基礎(chǔ)教學(xué)的特色。優(yōu)化后的課程內(nèi)容更強調(diào)“概念、系統(tǒng)和計算”，而不是傳統(tǒng)的工具軟件；更強調(diào)“理論、方法和實驗”，而不是“文化”課程中的“體系、技術(shù)和實踐”。在教學(xué)改革實施過程中，教學(xué)資源建設(shè)采取引進與自建并舉策略。一方面，多位骨干教師參與了海南省精品在線開放課程大學(xué)計算機基礎(chǔ)的資源建設(shè)，開發(fā)了一系列形式多樣性、共享性、可擴展的碎片化教學(xué)資源，包括微課、教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)案例、上機實驗、綜合訓(xùn)練、題庫等，共計2 000多個碎片化資源。制作的全課程的微課視頻和操作視頻上傳至智慧樹平臺上供學(xué)生使用，并指定選取“常用的應(yīng)用軟件”章節(jié)內(nèi)容作為在校學(xué)生線上學(xué)習(xí)任務(wù)。另一方面，引進了國家級大學(xué)計算機虛擬仿真實驗教學(xué)中心開發(fā)、支持在線虛擬實驗的“大學(xué)計算機虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)”（也稱虛擬實驗工場），充分發(fā)揮虛擬實驗教學(xué)的優(yōu)點，虛實結(jié)合、相互補充，使得實踐教學(xué)的空間和時間得到了無形的擴展。在此建設(shè)基礎(chǔ)上，2019年海南醫(yī)學(xué)院大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程申報獲批了中國高校計算機教育慕課聯(lián)盟線上線下混合式教學(xué)改革項目。

引進的虛擬實驗工場實驗庫共有28個虛擬仿真實驗，每年約3 000名本科學(xué)生使用。在課程實驗教學(xué)過程中，虛擬實驗項目對課程理論知識學(xué)習(xí)起到了很好的輔助作用，主要為學(xué)生的虛擬仿真實驗提供實驗項目，也可作為輔助老師課堂講授的演示素材。虛擬實驗管理平臺針對部分需要填寫實驗結(jié)果數(shù)據(jù)的實驗提供了實驗報告批閱功能，學(xué)生填寫完成并提交后可實現(xiàn)自動判分，大大減輕了教師的工作量。虛擬實驗庫中使用人數(shù)最多的是面向各專業(yè)的公共課大學(xué)計算機基礎(chǔ)（16個），其次是面向信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的信息管理與信息系統(tǒng)概論（9個），除此之外，C程序設(shè)計基礎(chǔ)（8個）、計算機網(wǎng)絡(luò)（4個）在教學(xué)中也被引入作為實驗庫中的項目。這些虛擬實驗項目從內(nèi)容上支持了學(xué)生計算思維能力的培養(yǎng)，從體系上形成了課程、實驗一體化教學(xué)設(shè)計，從形式上兼顧了學(xué)習(xí)者的個性化需求，為下一步打造“金課”奠定堅實的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

以學(xué)生發(fā)展為中心是世界高等教育共同的理念，課程是使這個理念落地的“最后一公里”[3]。在“雙萬計劃”的金課建設(shè)中，線上線下混合式“金課”和線下“金課”的建設(shè)數(shù)量占比較大，體現(xiàn)了課堂教學(xué)是培育“金課”的主陣地。今后在課程教學(xué)改革中，將繼續(xù)以提高課堂教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)，樹立“兩性一度”的“金課”理念，注重課程內(nèi)容重構(gòu)，進一步探索如何利用優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源和先進的教學(xué)方法，推動先進信息化技術(shù)與課堂主陣地教學(xué)的深度融合，為培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力不懈努力。